A közelmúltban heves vitákat váltott ki a CCTV jelentése, miszerint „egy óra töltés és négy óra sorbanállás”. Az új energiafelhasználású járművek akkumulátor-élettartamával és töltésével kapcsolatos problémák ismét mindenki számára aktuális problémává váltak. Jelenleg a hagyományos folyékony lítium akkumulátorokhoz képest szilárdtest lítium akkumulátoroknagyobb biztonsággal, nagyobb energiasűrűséggel, hosszabb akkumulátor-élettartammal és szélesebb alkalmazási területekkel rendelkezikaz ipari bennfentesek széles körben a lítium akkumulátorok jövőbeli fejlesztési irányának tekintik. A cégek az elrendezésért is versenyeznek.
Bár a szilárdtest lítium akkumulátort nem lehet rövid távon kereskedelmi forgalomba hozni, a nagyvállalatok szilárdtest lítium akkumulátor technológiájával kapcsolatos kutatási és fejlesztési folyamatai az utóbbi időben egyre gyorsabbak, és a piaci kereslet elősegítheti a szilárdtest-akkumulátorok tömeggyártását. állapotú lítium akkumulátort a határidő előtt.Ez a cikk elemzi a szilárdtest lítium akkumulátorok piacának fejlődését és a szilárdtest lítium akkumulátorok előkészítésének folyamatát, és elvezeti Önt az automatizálási piaci lehetőségek feltárásához.
A szilárdtest lítium akkumulátorok energiasűrűsége és hőstabilitása lényegesen jobb, mint a folyékony lítium akkumulátoroknak
Az elmúlt években a folyamatos innováció a downstream alkalmazás területén egyre magasabb követelményeket támaszt a lítium akkumulátor iparban, és a lítium akkumulátor technológiát is folyamatosan fejlesztették, a magasabb fajlagos energia és biztonság felé haladva.A lítium akkumulátor technológia fejlődési útja szempontjából a folyékony lítium akkumulátorok által elérhető energiasűrűség fokozatosan megközelítette a határát, és a szilárdtest lítium akkumulátorok lesznek az egyetlen módja a lítium akkumulátorok fejlesztésének.
Az „Energiamegtakarítási és új energetikai járművek műszaki útiterve” szerint az akkumulátorok energiasűrűségi célja 2025-ben 400 Wh/kg, 2030-ban pedig 500 Wh/kg.A 2030-as cél elérése érdekében előfordulhat, hogy a meglévő folyékony lítium akkumulátor technológiai útvonal nem tudja vállalni a felelősséget. A 350Wh/kg-os energiasűrűség plafont nehéz áttörni, de a szilárdtest lítium akkumulátorok energiasűrűsége könnyen meghaladhatja a 350Wh/kg-ot.
A piaci kereslet hatására az ország nagy jelentőséget tulajdonít a szilárdtest lítium akkumulátorok fejlesztésének is.A 2019 decemberében kiadott „Új Energetikai Járműipari Fejlesztési Terv (2021-2035)” (véleménytervezet) javasolja a szilárdtest lítium akkumulátorok kutatás-fejlesztésének és iparosításának megerősítését, valamint a szilárdtest lítium akkumulátorok emelését. országos szintre, amint azt az 1. táblázat mutatja.
1. táblázat Folyékony akkumulátorok és szilárdtest akkumulátorok összehasonlító elemzése
Nem csak az új energetikai járművek esetében, az energiatároló iparban széles körű alkalmazási terület van
A nemzeti politikák előmozdításának hatására az új energetikai járműipar gyors fejlődése széles fejlesztési teret biztosít a szilárdtest-lítium akkumulátorok számára.Emellett a teljesen szilárdtest lítium akkumulátorok is elismerten az egyik feltörekvő technológiai irány, amelyek várhatóan áttörik az elektrokémiai energiatárolási technológia szűk keresztmetszetét, és megfelelnek a jövőbeni fejlesztési igényeknek.Ami az elektrokémiai energiatárolást illeti, jelenleg a lítium akkumulátorok teszik ki az elektrokémiai energiatárolás 80%-át.Az elektrokémiai energiatárolók összesített beépített kapacitása 2020-ban 3269,2 MV, ami 91%-os növekedést jelent 2019-hez képest. Az ország energiafejlesztési iránymutatásaival együtt az elektrokémiai energiatárolás iránti igény a felhasználói oldalon, a megújuló energia hálózatra kapcsolt létesítmények, ill. más területeken várhatóan gyors növekedés fog beindulni, amint azt az 1. ábra mutatja.
Új energetikai járművek értékesítése és növekedése 2021. januártól szeptemberig A vegyi energiatárolási projektek összesített beépített kapacitása és növekedési üteme Kínában 2014 és 2020 között
1. ábra Új energiahordozó járművek értékesítése és növekedése; a kínai vegyi energiatárolási projektek összesített beépített kapacitása és növekedési üteme
A vállalatok felgyorsítják a kutatási és fejlesztési folyamatot, és Kína általában az oxidrendszereket részesíti előnyben
Az elmúlt években a tőkepiac, az akkumulátorgyártók és a nagyobb autógyártó cégek mind elkezdték növelni a szilárdtest lítium akkumulátorok kutatási elrendezését, remélve, hogy uralják a versenyt a következő generációs akkumulátor-technológiában.A jelenlegi haladás szerint azonban 5-10 évnek kell eltelnie ahhoz, hogy a teljes szilárdtest-lítium akkumulátorok a tudomány és a gyártástechnológia terén érettek legyenek a tömeggyártás előtt.Az olyan főbb nemzetközi autógyártó cégek, mint a Toyota, a Volkswagen, a BMW, a Honda, a Nissan, a Hyundai stb., növelik a szilárdtest-lítium akkumulátor-technológiába irányuló K+F-befektetéseiket; az akkumulátorgyártó cégek tekintetében a CATL, az LG Chem, a Panasonic, a Samsung SDI, a BYD stb. is tovább fejlődik.
A teljes szilárdtest lítium akkumulátorok három kategóriába sorolhatók az elektrolit anyagok szerint: polimer szilárdtest lítium akkumulátorok, szulfid szilárdtest lítium akkumulátorok és oxid szilárdtest lítium akkumulátorok.A polimer szilárdtest lítium akkumulátor jó biztonsági teljesítménnyel rendelkezik, a szulfid szilárdtest lítium akkumulátor könnyen feldolgozható, és az oxid szilárdtest lítium akkumulátor a legmagasabb vezetőképességgel rendelkezik.Jelenleg az európai és amerikai cégek előnyben részesítik az oxid- és polimerrendszereket; A Toyota és a Samsung vezette japán és koreai vállalatok jobban szeretik a szulfidrendszereket; Kínában mindhárom rendszerben vannak kutatók, és általában az oxidrendszereket részesítik előnyben, amint azt a 2. ábra mutatja.
2. ábra Akkumulátorgyártó cégek és nagyobb autógyártó cégek szilárdtest lítium akkumulátorainak gyártási elrendezése
A kutatás és fejlesztés előrehaladása szempontjából a Toyota az egyik legerősebb szereplő a szilárdtest lítium akkumulátorok területén külföldön. A Toyota először 2008-ban javasolt megfelelő fejlesztéseket, amikor együttműködött az Ilikával, egy szilárdtest lítium akkumulátort indító céggel.2020 júniusában a Toyota teljesen szilárdtest lítium akkumulátorokkal felszerelt elektromos járművei már vezetési teszteket végeztek a tesztúton.Mostanra elérte a járművezetési adatok megszerzésének szakaszát.2021 szeptemberében a Toyota bejelentette, hogy 2030-ig 13,5 milliárd dollárt fektet be a következő generációs akkumulátorok és akkumulátor-ellátó láncok fejlesztésébe, beleértve a szilárdtest lítium akkumulátorokat is.Belföldön a Guoxuan Hi-Tech, a Qingtao New Energy és a Ganfeng Lithium Industry kisméretű kísérleti gyártósorokat hozott létre félszilárd lítium akkumulátorokhoz 2019-ben.2021 szeptemberében a Jiangsu Qingtao 368Wh/kg szilárdtest lítium akkumulátor átment a nemzeti erős ellenőrzési tanúsítványon, amint az a 2. táblázatban látható.
2. táblázat Nagyvállalatok szilárdtest akkumulátor gyártási tervei
Az oxid alapú szilárdtest lítium akkumulátorok folyamatelemzése, a melegsajtolási folyamat új láncszem
A nehéz feldolgozási technológia és a magas gyártási költségek mindig is korlátozták a szilárdtest lítium akkumulátorok ipari fejlesztését. A szilárdtest-lítium akkumulátorok folyamatváltozásai elsősorban a cella-előkészítési folyamatban jelennek meg, elektródáik és elektrolitjaik pedig magasabb követelményeket támasztanak a gyártási környezettel szemben, amint azt a 3. táblázat is mutatja.
3. táblázat Oxid alapú szilárdtest lítium akkumulátorok folyamatelemzése
1. Tipikus berendezések – lamináló melegprés – bemutatása
A modell funkciójának bemutatása: A laminálási forróprést főként a szilárd lítium akkumulátorcellák szintézis folyamatában használják. A hagyományos lítium akkumulátorhoz képest a melegsajtolási folyamat új láncszem, és hiányzik a folyadékbefecskendező láncszem. magasabb követelményeket.
Automatikus termékkonfiguráció:
• Minden állomáson 3-4 tengelyes szervomotorokat kell használni, amelyeket laminálásra, illetve ragasztásra használnak;
• Használja a HMI-t a fűtési hőmérséklet kijelzésére, a fűtési rendszernek PID szabályozó rendszerre van szüksége, amely magasabb hőmérséklet érzékelőt igényel és nagyobb mennyiséget igényel;
• A vezérlő PLC magasabb követelményeket támaszt a szabályozási pontossággal és rövidebb ciklusidővel szemben. A jövőben ezt a modellt az ultra-nagy sebességű melegsajtolású laminálás elérése érdekében kell kifejleszteni.
A berendezésgyártók a következők: Xi'an Tiger Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd., Shenzhen Xuchong Automation Equipment Co., Ltd., Shenzhen Haimuxing Laser Intelligent Equipment Co., Ltd. és Shenzhen Bangqi Chuangyuan Technology Co., Ltd.
2. Tipikus berendezés – öntőgép – bemutatása
A modell funkciójának bemutatása: A kevert porzagyot az öntőfejbe juttatják az automatikus adagolórendszeren keresztül, majd kaparóval, hengerrel, mikrokonkáv és egyéb bevonási módszerekkel a folyamatkövetelményeknek megfelelően felhordják, majd szárítják a szárító alagútban. Az alapszalag a zöld testtel együtt visszatekerésre használható. Száradás után a zöld test lehúzható és levágható, majd a felhasználó által megadott szélességre vágható, hogy bizonyos szilárdságú és rugalmasságú fóliaanyag-darabot öntsön.
Automatikus termékkonfiguráció:
• A szervót főként vissza- és letekercselésre használják, az eltérések kiegyenlítésére, és feszültségszabályozóra van szükség a feszültség beállításához a vissza- és letekercselés helyén;
• Használja a HMI-t a fűtési hőmérséklet kijelzésére, a fűtési rendszernek PID szabályozó rendszerre van szüksége;
• A ventilátor szellőztetését frekvenciaváltóval kell szabályozni.
A berendezésgyártók a következők: Zhejiang Delong Technology Co., Ltd., Wuhan Kunyuan Casting Technology Co., Ltd., Guangdong Fenghua High-tech Co., Ltd. – Xinbaohua Equipment Branch.
3. Tipikus berendezések – homokmalom – bemutatása
A modell funkciójának bemutatása: A hatékony munkavégzés érdekében apró csiszológyöngyök használatára optimalizálták, a rugalmas diszperziótól az ultra-nagy energiájú köszörülésig.
Automatikus termékkonfiguráció:
• A homokmalmok viszonylag alacsony követelményeket támasztanak a mozgásvezérléssel szemben, általában nem használnak szervót, hanem közönséges kisfeszültségű motorokat használnak a csiszolási gyártási folyamathoz;
• Használja a frekvenciaváltót az orsó fordulatszámának beállításához, amely képes szabályozni az anyagok köszörülését különböző lineáris sebességgel, hogy megfeleljen a különböző anyagok különböző csiszolási finomsági követelményeinek.
A berendezésgyártók közé tartozik: Wuxi Shaohong Powder Technology Co., Ltd., Shanghai Rujia Electromechanical Technology Co., Ltd. és Dongguan Nalong Machinery Equipment Co., Ltd.
Feladás időpontja: 2022. május 18